JPH0251408B2 - - Google Patents
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- JPH0251408B2 JPH0251408B2 JP57107509A JP10750982A JPH0251408B2 JP H0251408 B2 JPH0251408 B2 JP H0251408B2 JP 57107509 A JP57107509 A JP 57107509A JP 10750982 A JP10750982 A JP 10750982A JP H0251408 B2 JPH0251408 B2 JP H0251408B2
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C27/00—Processes involving the simultaneous production of more than one class of oxygen-containing compounds
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- C07C1/20—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
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- C07C45/51—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by pyrolysis, rearrangement or decomposition
- C07C45/517—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by pyrolysis, rearrangement or decomposition involving transformation of peroxy-compounds to >C = O groups
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
本発明は、クメン酸化生成物の分解法に関す
る。 フエノールは、クメンをクメンヒドロペルオキ
シド(CHP)に空気酸化し、次いでCHPを酸触
媒開裂によりフエノールとアセトンとすることに
よつて、製造される。CHPの分解は非常に発熱
性の反応であり、この反応は通常商業的規模で連
続的にかきまぜた反応器または逆混合した反応器
内で実施する。このような反応において、CHP
の小さい部分のみがいずれの所定の時間において
も未反応であり、そして反応媒質はCHPの分解
生成物、すなわち、フエノールおよびアセトン
と、使用した溶媒(例、クメン)およびCHPと
一緒に反応器へ添加された他の物質とから本質的
に成る。クメンの酸化の間、少量のジメチルフエ
ニルカルビノール(DMPC)とアセトフエノン
も生成する。酸触媒の存在下に、DMPCは脱水
してα−メチルスチレン(AMS)、有用な副生物
となる。純粋なDMPCからAMSの非常に高い収
率、たとえば、98%を、300℃の酸性シリカを用
いる脱水時に得ることができる。しかしながら、
フエノールの存在で、より詳しくは工業用
CHP/DMPCの混合物の分解において溶媒であ
るフエノール/アセトン/クメンの中で、究極の
AMSの収率は通常DMPCの約50〜60モル%であ
る。主な副生物はAMS二量体とクミルフエーノ
ールであり、これらは商業的価値がない。クミル
フエーノールの形成も、フエノールの収率を低下
させる。 米国特許2757209号(G.G.Joris)は、反応を2
工程で実施することにより、生成するAMS二量
体とクミルフエーノールの量を実質的に減少でき
ることを教示している。第1工程において、
CHPをかきまぜたあるいは逆混合した反応器内
で少量の触媒として二酸化イオウと触媒調節剤と
して水の存在下に分解する。好ましい条件は、次
のとおりである:温度45〜65℃、二酸化イオウ50
〜500ppm、水2〜5重量%。これらの条件下で、
反応器から抜き出された反応混合物中のCHPの
濃度は5重量%より少ないが、1重量%より多
い。第2工程において、第1反応器から抜き出さ
れた混合物を第2反応器内で、必要に応じて追加
の触媒とともに、加熱して、DMPCを脱水して
AMSとする。この第2反応器はバツチ反応器で
あるか、あるいは連続のプラグフローの反応器で
ある。好ましい条件は、次のとおりである:温度
110〜120℃、反応時間5〜15分。AMSの二量化
またはAMSとフエノールとの副生物を生成する
反応を避けるために、AMSの生成がいつたん完
結したとき、注意して高温度の反応を停止しなく
てはならない。 米国特許4016213号(C.Y.Yel et al)は、逆混
合反応器を用いてDMPCの脱水を避けることか
らなる、上の方法の変更を教示している。逆混合
反応器から抜き出された混合物を塩基で直ちに処
理し、引き続いてDMPCを最終蒸留から回収し、
ここで粗製フエノールはオーバーヘツドであり、
そしてDMPCはアセトフエノンとともに残液中
に存在する。 米国特許2668180中(H.Boardman)は、
DMPCとCHPが酸縮合触媒の存在で相互に作用
してジクミルペルオキシド(DCP)を生成する
ことを教示している。反応媒質は過剰のDMPC
である。使用する触媒の例は、p−トルエンスル
ホン酸、硫酸および三フツ化ホウ素である。 Ko.TsunodaおよびT.Kato、Nippon Kagaku
Zasshi、Vol81、No.2,310ページは、均質なベ
ンゼン/酢酸溶液中で触媒として過塩素酸を用い
て、また2相のベンゼン/水混合物中で触媒とし
て硫酸を用いて、DMPCとCHPとの反応を研究
した。彼らの報告によると、2種類の反応が同時
に起こる:a DMPCとCHPが縮合してDCPが
生成する反応、およびCHPが分解してフエノー
ルとアセトンが生成する反応。 これらの最後の2つの文献は、工業用CHPの
酸触媒分解によりDCPも生成しうることを示し
ている。M.S.Kharash et al,Journal of
Organic Chemistry,Vol.753ページ(1950)は、
DCPが酢酸溶液中で触媒量の存在で分解してフ
エノール、アセトンおよびAMS二量体になるこ
とを報告した。したがつて、DCPが工業用CHP
の分解の間に生成すること、そしてAMSの二量
体の少なくとも一部分がDCPの引き続く分解か
ら生ずる過程の間に生成することが起こりうる。 本発明によれば、 a クメンヒドロペルオキシド(CHP)とジメ
チルフエニルカルビノール(DMPC)とを含
有する、クメン酸化生成物混合物を酸触媒と、
逆混合(back mix)反応器内で、反応混合物
の約0.4〜約4.5重量%の水の存在下に、約50℃
〜約90℃の温度において、十分な時間混合し
て、逆混合反応混合物のCHP濃度を約0.5〜約
5.0重量%の間に低下し、かつクメン酸化生成
物中のDMPCの少なくとも40%をジクミルペ
ルオキシド(DCP)に変え、 b 逆混合反応混合物を約50℃〜約90℃において
プラグフロー(plug flow)の条件下に十分な
時間反応させて、CHP濃度が約0.4%よりも大
きくない第二混合物を生成し、そして c この第2反応混合物を約120〜約150℃の間の
温度においてプラグフローの条件下に十分な時
間反応させて、DCPの少なくとも90%を
AMS、フエノールおよびアセトンに変える、 工程からなることを特徴とするクメンヒドロペ
ルオキシド(CHP)とジメチルフエニルカルビ
ノール(DMPC)とを含有するクメン酸化生成
物混合物を分解して、副生物の生成を低下させて
フエノール、アセトンおよびα−メチルスチレン
(AMS)を生成する方法が、提供される。 こうして、本発明は、意図的に、工程aにおい
てCHP重量%が少なくとも0.5%にとどまつてい
る間DMPCの実質的なDCPに変え、工程bにお
いてAMSが実質的に生成しないおだやかな条件
下にCHP濃度を0.4%以下に低下し、そして工程
cにおいて、DMPCおよびDCPをAMSに急速に
変えることを包含する。工程cの間のDCP濃度
は、好ましくは、たとえばガスクロマトグラフイ
ーにより監視し、そしてDCPの0.5〜5%が未分
解のままであるとき、反応を冷却または中和によ
り停止する。 工業用CHPとかきまぜたまたは逆混合反応器
中で酸触媒の存在で分解すると、色々な量の
DCPが生成することを、われわれは発見した。
生成するDCPの量が反応混合物中のCHPの濃度
が増加するとともに増加し、そしてそれはCHP
供給物中に存在するDMPCの量の70モル%程度
に高いことがある。DCPは実質的なCHPの分解
を生ずる条件下で比較的安定であるが、そしてそ
れはより強制的な条件下で、たとえば、高い濃度
の酸触媒の存在であるいは高い温度において、分
解して主としてフエノール、アセトンおよび
AMSを生成しうる。高いAMSの収率はDCPから
10〜150℃の温度範囲において得られることがわ
かつた。DCPからAMSの生成に好適な同じより
高い温度の条件は、またDMPCのAMSへの脱水
に好適である。したがつて、かきまぜたもしくは
逆混合反応器内で工業用CHPの酸触媒分解から
生ずる反応混合物中に存在するDMPCおよび
DCPの両方のその混合物を120〜150℃に制限さ
れた時間プラグフロー反応器中で、必要に応じて
酸触媒を加えて、加熱することにより転化するこ
とが便利である。プラグフロー反応器は、一般
に、反応混合物を所望温度にする熱交換器と、そ
れを直列に配置され、反応を完結する管またはそ
らせ板付き槽とから構成される。この反応器の後
者の部分は、本質的に等温である。この反応にお
いて生成するAMSの収率はDCPおよび残留
DMPCが分解するとき時間とともに増加し、次
いで最大となり、そしてAMSがさらに反応して
AMS二量体とクミルフエーノールを生成するに
つれて減少する。最適な反応時間は、温度および
混合物中に存在する酸触媒と水の濃度に依存す
る。一般に、より高い温度、およびより高い濃度
の酸およびより低い濃度の水の存在において、時
間はより短かい。 プラグフロー反応器内の反応条件を最適とする
最良の方法は、DCP濃度を監視することである
ことがわかつた。添付した第2図は、典型的な供
給原料を等温プラグフロー反応器内で種々な時間
種々な温度(矢印の上の数字で示す。℃で加熱す
ることによつて、生成したAMSの収率と未反応
のままであるDCPの百分率を示す。この特定の
供給原両は、工業用CHP混合物(CHPを83重量
%、DMPCを3.0重量%、アセトフエノンを0.4重
量%およびDCPを0.2重量%含有し、残りは本質
的にクメンである)を逆混合反応器内で、28分の
帯留時間の間、75℃で、75ppmの硫酸および1重量
%の添加した水の存在で、分解することによつて
製造した。反応混合物は0.93重量%のCHP、0.69
重量%のDMPC、0.92重量%のAMS、2.40重量
%のDCPおよび少量のAMS二量体、クミルフエ
ノールおよびクミルフエニエルエーテルを含有し
ていた。この図面に示したものに類似するプロツ
トは、いくつかの他の供給原料生成物から出発し
て得た。これらのプロツトは、2つの共通の特徴
を有する: a DCPの消失は、実際的に興味あるすべての
条件下で、対数目盛りで直線である、すなわ
ち、それは第一次の動力学に従う、そして b 最大のAMSの収率は、残留するDCP濃度が
等温プラグフロー反応器中に供給されるDCP
濃度の約0.5%〜約5%の間であるとき得られ
る。 DCP濃度は、ガスクロマトグラフイー、液体
クロマトグラフイーまたはヨード滴定法により、
好適に検知できる。プラグフロー反応器の出口に
おけるDCP濃度は比較的低く、従つて所望の
DCPの転化率においては大きい分析誤差が生ず
るので、反応器の中間点においてDCPを測定す
ることがより好適であるだろう。DCPの直線性
は対数目盛りで消失するので、反応器の出口にお
けるDCP濃度は外挿により見いだすことができ
る。 DMPCをDCPに実質的に転化させるために、
かきまぜ反応器内の工業的CHPの分解、すなわ
ち、工程aから生ずる反応混合物中に存在する、
CHPの濃度を0.5〜5重量%、好ましくは約0.8〜
約2重量%とすることが必要である。未反応の
CHPの百分率は、酸触媒の濃度、反応温度、水
の濃度および反応器内の滞留時間を適当に組み合
せることによつて調整できる。これらの要素の特
定の組み合わせの選択は、日常実験によつて容易
に決定される。こうして、二酸化イオウに加え
て、種々の強い安定な鉱酸、たとえば、硫酸、過
塩素酸などを使用でき、あるいはルイス酸、たと
えば、三ツフツ化ホウ素または塩化アルミニウム
を使用でき、あるいは有機酸、たとえば、トルエ
ンスルホン酸を使用できる。典型的な酸のレベル
は30〜400ppm(0.003〜0.04%)である。DMPCと
CHPとのDCPを生成する所望反応により、
DMPCの他の縮合によりあるいはDMPCのAMS
を生成する脱水により生成物する水に加えて、逆
混合反応器へ水を加えることが望ましい。工程a
において存在する好ましい水の濃度は、0.8〜1.5
重量%である。 DMPCの縮合および分解から生ずる水は、
DMPCが酸化生成物の約3〜7%でありかつ
DMPCの約70〜80%が第1工程において縮合さ
れるかあるいは脱水されるとき、0.3〜0.7%であ
ろう。第1工程に望ましい水のレベル、0.4〜4.5
%、好ましくは0.8〜1.5%はDMPCから生成する
水により達成することができ、あるいは、追加の
水を必要とすることがある。 工程aのための温度は50〜90℃、好ましくは60
〜80℃である。50℃より低いと、反応の熱の除去
は非効率的となり、そして90℃より高いとCHP
から生成するフエノールとアセトンの収率は有意
に減少する。反応器内の滞留時間は、温度と、反
応混合物の酸および水の含量を依存する。典型的
な組み合わせは、70℃、70ppmの硫酸触媒、1%の
添加した水、20分の滞留時間である。これらの条
件下で、反応生成物は0.5〜5重量%のCHPを含
有し、DMPCの一部分は未反応のままで残り、
一部分はAMSに転化し、そして大部分はDCPに
転化される。わずかに少量のAMS二量体とクミ
ルフエーノールが生成する。 この反応器の生成物は、引き続いて、より高い
温度において第2プラグフロー反応器内で加熱す
ることができる。この処理は残留CHPをフエノ
ールとアセトンに分解し、またDCPをフエノー
ル、アセトンおよびAMSに分解しかつDMPCを
AMSに分解する。 しかしながら、CHPのフエノールおよびアセ
トンへの酸触媒による分解は90℃よりも低い温度
において高収率で進行することが、また発見され
た。それより高い温度では生成するDMPC関連
副生成物の量が次第に多くなる。未反応のCHP
が第1反応器の反応生成物中に存在する程度にか
つそれが第2反応器内の高温において分解する程
度に、少ないが有意のフエノールおよびアセトン
の収率の損失は起こる(以下の実施例1〜5に説
明するように)。これらの損失は、すでに述べた
2つの反応器の間に第3反応器を配置することに
よつて、避けることができることを発見した。こ
の反応器はプラグフローであり、そして第1反応
器の温度にほぼ等しい温度に維持される。滞留時
間は数分である。必要な滞留時間は短かいので、
この反応器は単に2つの反応器の間を接続する管
であることができる。残留するCHPはこの反応
器内で0.4%以下、好ましくは0.2%以下に実質的
に分解されるが、これに対してDCPとDMPCは
本質的に影響を受けない。次いで、この反応器か
らの生成物は、DCPおよびDMPCを高温におい
て分解するために、下流に送ることができる。 本発明を、米国特許2757209号の図面に匹敵し
うる第1図を参照しながら、説明する。工程a
は、逆混合反応器1内で50℃〜90℃において5〜
120分の滞留時間を達成する条件下に、実施する。
工業用CHP、酸触媒および水を反応器へそれぞ
れ入口2,3および4を通して導入する。所望の
温度は冷却器5を通る循環により維持する。
CHPの分解は強く発熱性であるため、冷却器5
における消費時間を含む反応器1内の最小の滞留
時間は冷却器の設計および冷却流体の性質により
決定される。ほぼ5分の実際的下限は、冷媒が水
であるとき、付与される。 これにより短かい滞留時間が冷却系を用いると
き達成できるが、これは有用な目的に役立たな
い。滞留時間の上限は温度、反応混合物の酸分お
よび水分に依存する。ほぼ120分の滞留時間は、
上限と考えることができる。好ましい滞留時間
は、10〜60分である。 反応器1からの生成物は、次に1本の管6を通
して加熱器7へ送る。反応の工程bは管6中で実
施し、この管は0.1〜10分の滞留時間を提供する
ために十分な容量を有する。管6内の温度はほぼ
反応器1内の温度と同一である。冷却手段は設置
しない。なぜなら、この工程において起こる唯一
の有意の反応は、工程aにおいて0.5〜5%のレ
ベルにすでに減少した残留CHPの分解であるか
らである。加熱器7において、生成物は120〜150
℃に加熱され、次いでパイプ8を通つて冷却器9
へ送られる。加熱器7およびパイプ内の合計の滞
留時間は、DCPを分解しかつDMPCをAMSに脱
水、そして、残留CHPを完全に分解するのに十
分なものである。最良のAMSの収率は、加熱器
7内の滞留時間がパイプ8内の滞留時間(少なく
ともさらに30秒)に比べて比較的短かい(たとえ
ば30秒以下)であるとき、得られる。なぜなら、
そのようにして、DMPCの大部分はAMSの生成
に好適であるより高い温度において脱水されるか
らである。パイプ8は入口8A、中間点Bおよび
出口8Cに試料採取口を有し、DCPの濃度を監
視する。冷却器9において、反応生成物は30〜50
℃に冷却され、次いで陰イオン交換樹脂床10に
送られて、酸触媒を中和される。次いで、中和さ
れた生成物は種々の成分の分留および回収のため
蒸留トレインへ送られる。 実施例1〜5;純粋なCHPの分解 53重量%のフエノール、32重量%のアセトンお
よび15重量%のクメンから構成された混合物の
0.8mlを、2%の水性硫酸の0.04mlと混合した。
生成した混合物は0.5%の水と100ppmの酸を含有し
ていた。それを、温度計と磁気をかきまぜ機とを
備える2ml容の密閉反応器へ入れた。この混合物
を油浴中に入れ、70℃に加熱し、次いでシリコー
ンゴムの隔膜を通して注射器により、0.75mlの純
粋なCHPを7分以内に導入した。温度をCHPの
添加の間とその後1分間70℃に維持した。次い
で、反応混合物を冷却し、ガスクロマトグラフイ
ーによりフエノール、AMS、DMPC、AMS二量
体、クミルフエーノール、クミルフエニルエーテ
ルおよびアセトフエノンについて分析した。フエ
ノール以外のすべての成分は、CHPの望ましく
ない分解を表わす(なぜなら、DMPCは初めは
存在しなかつたからである)。簡単のため、
AMS、DMPC、AMS二量体、クミルフエーノー
ルおよびクミルフエニルエーテルを当量基準で一
緒に加え、そして“生成したフエノールの1モル
当りの生成したカルビノールの当量”として報告
した。アセトフエノンは、その生成がDMPCの
中介を含まないので、別に報告した。実験は種々
の温度において反復し、そして結果を表中に要
約する。表のデータから明らかなように、
CHP分解の温度が増加するにつれて、生成され
るカルビノール相当物およびアセトフエノンの量
も増加する。これらの副生物によるフエノールの
収量の損失は90℃において0.7モル%であり、そ
してより高い温度において非常に有意となる。 DMPCも初めに存在するとき、表に示す
CHPからのカルビノール相当物はDMPCからの
カルビノール相当物に加えられることを認識すべ
きである。
る。 フエノールは、クメンをクメンヒドロペルオキ
シド(CHP)に空気酸化し、次いでCHPを酸触
媒開裂によりフエノールとアセトンとすることに
よつて、製造される。CHPの分解は非常に発熱
性の反応であり、この反応は通常商業的規模で連
続的にかきまぜた反応器または逆混合した反応器
内で実施する。このような反応において、CHP
の小さい部分のみがいずれの所定の時間において
も未反応であり、そして反応媒質はCHPの分解
生成物、すなわち、フエノールおよびアセトン
と、使用した溶媒(例、クメン)およびCHPと
一緒に反応器へ添加された他の物質とから本質的
に成る。クメンの酸化の間、少量のジメチルフエ
ニルカルビノール(DMPC)とアセトフエノン
も生成する。酸触媒の存在下に、DMPCは脱水
してα−メチルスチレン(AMS)、有用な副生物
となる。純粋なDMPCからAMSの非常に高い収
率、たとえば、98%を、300℃の酸性シリカを用
いる脱水時に得ることができる。しかしながら、
フエノールの存在で、より詳しくは工業用
CHP/DMPCの混合物の分解において溶媒であ
るフエノール/アセトン/クメンの中で、究極の
AMSの収率は通常DMPCの約50〜60モル%であ
る。主な副生物はAMS二量体とクミルフエーノ
ールであり、これらは商業的価値がない。クミル
フエーノールの形成も、フエノールの収率を低下
させる。 米国特許2757209号(G.G.Joris)は、反応を2
工程で実施することにより、生成するAMS二量
体とクミルフエーノールの量を実質的に減少でき
ることを教示している。第1工程において、
CHPをかきまぜたあるいは逆混合した反応器内
で少量の触媒として二酸化イオウと触媒調節剤と
して水の存在下に分解する。好ましい条件は、次
のとおりである:温度45〜65℃、二酸化イオウ50
〜500ppm、水2〜5重量%。これらの条件下で、
反応器から抜き出された反応混合物中のCHPの
濃度は5重量%より少ないが、1重量%より多
い。第2工程において、第1反応器から抜き出さ
れた混合物を第2反応器内で、必要に応じて追加
の触媒とともに、加熱して、DMPCを脱水して
AMSとする。この第2反応器はバツチ反応器で
あるか、あるいは連続のプラグフローの反応器で
ある。好ましい条件は、次のとおりである:温度
110〜120℃、反応時間5〜15分。AMSの二量化
またはAMSとフエノールとの副生物を生成する
反応を避けるために、AMSの生成がいつたん完
結したとき、注意して高温度の反応を停止しなく
てはならない。 米国特許4016213号(C.Y.Yel et al)は、逆混
合反応器を用いてDMPCの脱水を避けることか
らなる、上の方法の変更を教示している。逆混合
反応器から抜き出された混合物を塩基で直ちに処
理し、引き続いてDMPCを最終蒸留から回収し、
ここで粗製フエノールはオーバーヘツドであり、
そしてDMPCはアセトフエノンとともに残液中
に存在する。 米国特許2668180中(H.Boardman)は、
DMPCとCHPが酸縮合触媒の存在で相互に作用
してジクミルペルオキシド(DCP)を生成する
ことを教示している。反応媒質は過剰のDMPC
である。使用する触媒の例は、p−トルエンスル
ホン酸、硫酸および三フツ化ホウ素である。 Ko.TsunodaおよびT.Kato、Nippon Kagaku
Zasshi、Vol81、No.2,310ページは、均質なベ
ンゼン/酢酸溶液中で触媒として過塩素酸を用い
て、また2相のベンゼン/水混合物中で触媒とし
て硫酸を用いて、DMPCとCHPとの反応を研究
した。彼らの報告によると、2種類の反応が同時
に起こる:a DMPCとCHPが縮合してDCPが
生成する反応、およびCHPが分解してフエノー
ルとアセトンが生成する反応。 これらの最後の2つの文献は、工業用CHPの
酸触媒分解によりDCPも生成しうることを示し
ている。M.S.Kharash et al,Journal of
Organic Chemistry,Vol.753ページ(1950)は、
DCPが酢酸溶液中で触媒量の存在で分解してフ
エノール、アセトンおよびAMS二量体になるこ
とを報告した。したがつて、DCPが工業用CHP
の分解の間に生成すること、そしてAMSの二量
体の少なくとも一部分がDCPの引き続く分解か
ら生ずる過程の間に生成することが起こりうる。 本発明によれば、 a クメンヒドロペルオキシド(CHP)とジメ
チルフエニルカルビノール(DMPC)とを含
有する、クメン酸化生成物混合物を酸触媒と、
逆混合(back mix)反応器内で、反応混合物
の約0.4〜約4.5重量%の水の存在下に、約50℃
〜約90℃の温度において、十分な時間混合し
て、逆混合反応混合物のCHP濃度を約0.5〜約
5.0重量%の間に低下し、かつクメン酸化生成
物中のDMPCの少なくとも40%をジクミルペ
ルオキシド(DCP)に変え、 b 逆混合反応混合物を約50℃〜約90℃において
プラグフロー(plug flow)の条件下に十分な
時間反応させて、CHP濃度が約0.4%よりも大
きくない第二混合物を生成し、そして c この第2反応混合物を約120〜約150℃の間の
温度においてプラグフローの条件下に十分な時
間反応させて、DCPの少なくとも90%を
AMS、フエノールおよびアセトンに変える、 工程からなることを特徴とするクメンヒドロペ
ルオキシド(CHP)とジメチルフエニルカルビ
ノール(DMPC)とを含有するクメン酸化生成
物混合物を分解して、副生物の生成を低下させて
フエノール、アセトンおよびα−メチルスチレン
(AMS)を生成する方法が、提供される。 こうして、本発明は、意図的に、工程aにおい
てCHP重量%が少なくとも0.5%にとどまつてい
る間DMPCの実質的なDCPに変え、工程bにお
いてAMSが実質的に生成しないおだやかな条件
下にCHP濃度を0.4%以下に低下し、そして工程
cにおいて、DMPCおよびDCPをAMSに急速に
変えることを包含する。工程cの間のDCP濃度
は、好ましくは、たとえばガスクロマトグラフイ
ーにより監視し、そしてDCPの0.5〜5%が未分
解のままであるとき、反応を冷却または中和によ
り停止する。 工業用CHPとかきまぜたまたは逆混合反応器
中で酸触媒の存在で分解すると、色々な量の
DCPが生成することを、われわれは発見した。
生成するDCPの量が反応混合物中のCHPの濃度
が増加するとともに増加し、そしてそれはCHP
供給物中に存在するDMPCの量の70モル%程度
に高いことがある。DCPは実質的なCHPの分解
を生ずる条件下で比較的安定であるが、そしてそ
れはより強制的な条件下で、たとえば、高い濃度
の酸触媒の存在であるいは高い温度において、分
解して主としてフエノール、アセトンおよび
AMSを生成しうる。高いAMSの収率はDCPから
10〜150℃の温度範囲において得られることがわ
かつた。DCPからAMSの生成に好適な同じより
高い温度の条件は、またDMPCのAMSへの脱水
に好適である。したがつて、かきまぜたもしくは
逆混合反応器内で工業用CHPの酸触媒分解から
生ずる反応混合物中に存在するDMPCおよび
DCPの両方のその混合物を120〜150℃に制限さ
れた時間プラグフロー反応器中で、必要に応じて
酸触媒を加えて、加熱することにより転化するこ
とが便利である。プラグフロー反応器は、一般
に、反応混合物を所望温度にする熱交換器と、そ
れを直列に配置され、反応を完結する管またはそ
らせ板付き槽とから構成される。この反応器の後
者の部分は、本質的に等温である。この反応にお
いて生成するAMSの収率はDCPおよび残留
DMPCが分解するとき時間とともに増加し、次
いで最大となり、そしてAMSがさらに反応して
AMS二量体とクミルフエーノールを生成するに
つれて減少する。最適な反応時間は、温度および
混合物中に存在する酸触媒と水の濃度に依存す
る。一般に、より高い温度、およびより高い濃度
の酸およびより低い濃度の水の存在において、時
間はより短かい。 プラグフロー反応器内の反応条件を最適とする
最良の方法は、DCP濃度を監視することである
ことがわかつた。添付した第2図は、典型的な供
給原料を等温プラグフロー反応器内で種々な時間
種々な温度(矢印の上の数字で示す。℃で加熱す
ることによつて、生成したAMSの収率と未反応
のままであるDCPの百分率を示す。この特定の
供給原両は、工業用CHP混合物(CHPを83重量
%、DMPCを3.0重量%、アセトフエノンを0.4重
量%およびDCPを0.2重量%含有し、残りは本質
的にクメンである)を逆混合反応器内で、28分の
帯留時間の間、75℃で、75ppmの硫酸および1重量
%の添加した水の存在で、分解することによつて
製造した。反応混合物は0.93重量%のCHP、0.69
重量%のDMPC、0.92重量%のAMS、2.40重量
%のDCPおよび少量のAMS二量体、クミルフエ
ノールおよびクミルフエニエルエーテルを含有し
ていた。この図面に示したものに類似するプロツ
トは、いくつかの他の供給原料生成物から出発し
て得た。これらのプロツトは、2つの共通の特徴
を有する: a DCPの消失は、実際的に興味あるすべての
条件下で、対数目盛りで直線である、すなわ
ち、それは第一次の動力学に従う、そして b 最大のAMSの収率は、残留するDCP濃度が
等温プラグフロー反応器中に供給されるDCP
濃度の約0.5%〜約5%の間であるとき得られ
る。 DCP濃度は、ガスクロマトグラフイー、液体
クロマトグラフイーまたはヨード滴定法により、
好適に検知できる。プラグフロー反応器の出口に
おけるDCP濃度は比較的低く、従つて所望の
DCPの転化率においては大きい分析誤差が生ず
るので、反応器の中間点においてDCPを測定す
ることがより好適であるだろう。DCPの直線性
は対数目盛りで消失するので、反応器の出口にお
けるDCP濃度は外挿により見いだすことができ
る。 DMPCをDCPに実質的に転化させるために、
かきまぜ反応器内の工業的CHPの分解、すなわ
ち、工程aから生ずる反応混合物中に存在する、
CHPの濃度を0.5〜5重量%、好ましくは約0.8〜
約2重量%とすることが必要である。未反応の
CHPの百分率は、酸触媒の濃度、反応温度、水
の濃度および反応器内の滞留時間を適当に組み合
せることによつて調整できる。これらの要素の特
定の組み合わせの選択は、日常実験によつて容易
に決定される。こうして、二酸化イオウに加え
て、種々の強い安定な鉱酸、たとえば、硫酸、過
塩素酸などを使用でき、あるいはルイス酸、たと
えば、三ツフツ化ホウ素または塩化アルミニウム
を使用でき、あるいは有機酸、たとえば、トルエ
ンスルホン酸を使用できる。典型的な酸のレベル
は30〜400ppm(0.003〜0.04%)である。DMPCと
CHPとのDCPを生成する所望反応により、
DMPCの他の縮合によりあるいはDMPCのAMS
を生成する脱水により生成物する水に加えて、逆
混合反応器へ水を加えることが望ましい。工程a
において存在する好ましい水の濃度は、0.8〜1.5
重量%である。 DMPCの縮合および分解から生ずる水は、
DMPCが酸化生成物の約3〜7%でありかつ
DMPCの約70〜80%が第1工程において縮合さ
れるかあるいは脱水されるとき、0.3〜0.7%であ
ろう。第1工程に望ましい水のレベル、0.4〜4.5
%、好ましくは0.8〜1.5%はDMPCから生成する
水により達成することができ、あるいは、追加の
水を必要とすることがある。 工程aのための温度は50〜90℃、好ましくは60
〜80℃である。50℃より低いと、反応の熱の除去
は非効率的となり、そして90℃より高いとCHP
から生成するフエノールとアセトンの収率は有意
に減少する。反応器内の滞留時間は、温度と、反
応混合物の酸および水の含量を依存する。典型的
な組み合わせは、70℃、70ppmの硫酸触媒、1%の
添加した水、20分の滞留時間である。これらの条
件下で、反応生成物は0.5〜5重量%のCHPを含
有し、DMPCの一部分は未反応のままで残り、
一部分はAMSに転化し、そして大部分はDCPに
転化される。わずかに少量のAMS二量体とクミ
ルフエーノールが生成する。 この反応器の生成物は、引き続いて、より高い
温度において第2プラグフロー反応器内で加熱す
ることができる。この処理は残留CHPをフエノ
ールとアセトンに分解し、またDCPをフエノー
ル、アセトンおよびAMSに分解しかつDMPCを
AMSに分解する。 しかしながら、CHPのフエノールおよびアセ
トンへの酸触媒による分解は90℃よりも低い温度
において高収率で進行することが、また発見され
た。それより高い温度では生成するDMPC関連
副生成物の量が次第に多くなる。未反応のCHP
が第1反応器の反応生成物中に存在する程度にか
つそれが第2反応器内の高温において分解する程
度に、少ないが有意のフエノールおよびアセトン
の収率の損失は起こる(以下の実施例1〜5に説
明するように)。これらの損失は、すでに述べた
2つの反応器の間に第3反応器を配置することに
よつて、避けることができることを発見した。こ
の反応器はプラグフローであり、そして第1反応
器の温度にほぼ等しい温度に維持される。滞留時
間は数分である。必要な滞留時間は短かいので、
この反応器は単に2つの反応器の間を接続する管
であることができる。残留するCHPはこの反応
器内で0.4%以下、好ましくは0.2%以下に実質的
に分解されるが、これに対してDCPとDMPCは
本質的に影響を受けない。次いで、この反応器か
らの生成物は、DCPおよびDMPCを高温におい
て分解するために、下流に送ることができる。 本発明を、米国特許2757209号の図面に匹敵し
うる第1図を参照しながら、説明する。工程a
は、逆混合反応器1内で50℃〜90℃において5〜
120分の滞留時間を達成する条件下に、実施する。
工業用CHP、酸触媒および水を反応器へそれぞ
れ入口2,3および4を通して導入する。所望の
温度は冷却器5を通る循環により維持する。
CHPの分解は強く発熱性であるため、冷却器5
における消費時間を含む反応器1内の最小の滞留
時間は冷却器の設計および冷却流体の性質により
決定される。ほぼ5分の実際的下限は、冷媒が水
であるとき、付与される。 これにより短かい滞留時間が冷却系を用いると
き達成できるが、これは有用な目的に役立たな
い。滞留時間の上限は温度、反応混合物の酸分お
よび水分に依存する。ほぼ120分の滞留時間は、
上限と考えることができる。好ましい滞留時間
は、10〜60分である。 反応器1からの生成物は、次に1本の管6を通
して加熱器7へ送る。反応の工程bは管6中で実
施し、この管は0.1〜10分の滞留時間を提供する
ために十分な容量を有する。管6内の温度はほぼ
反応器1内の温度と同一である。冷却手段は設置
しない。なぜなら、この工程において起こる唯一
の有意の反応は、工程aにおいて0.5〜5%のレ
ベルにすでに減少した残留CHPの分解であるか
らである。加熱器7において、生成物は120〜150
℃に加熱され、次いでパイプ8を通つて冷却器9
へ送られる。加熱器7およびパイプ内の合計の滞
留時間は、DCPを分解しかつDMPCをAMSに脱
水、そして、残留CHPを完全に分解するのに十
分なものである。最良のAMSの収率は、加熱器
7内の滞留時間がパイプ8内の滞留時間(少なく
ともさらに30秒)に比べて比較的短かい(たとえ
ば30秒以下)であるとき、得られる。なぜなら、
そのようにして、DMPCの大部分はAMSの生成
に好適であるより高い温度において脱水されるか
らである。パイプ8は入口8A、中間点Bおよび
出口8Cに試料採取口を有し、DCPの濃度を監
視する。冷却器9において、反応生成物は30〜50
℃に冷却され、次いで陰イオン交換樹脂床10に
送られて、酸触媒を中和される。次いで、中和さ
れた生成物は種々の成分の分留および回収のため
蒸留トレインへ送られる。 実施例1〜5;純粋なCHPの分解 53重量%のフエノール、32重量%のアセトンお
よび15重量%のクメンから構成された混合物の
0.8mlを、2%の水性硫酸の0.04mlと混合した。
生成した混合物は0.5%の水と100ppmの酸を含有し
ていた。それを、温度計と磁気をかきまぜ機とを
備える2ml容の密閉反応器へ入れた。この混合物
を油浴中に入れ、70℃に加熱し、次いでシリコー
ンゴムの隔膜を通して注射器により、0.75mlの純
粋なCHPを7分以内に導入した。温度をCHPの
添加の間とその後1分間70℃に維持した。次い
で、反応混合物を冷却し、ガスクロマトグラフイ
ーによりフエノール、AMS、DMPC、AMS二量
体、クミルフエーノール、クミルフエニルエーテ
ルおよびアセトフエノンについて分析した。フエ
ノール以外のすべての成分は、CHPの望ましく
ない分解を表わす(なぜなら、DMPCは初めは
存在しなかつたからである)。簡単のため、
AMS、DMPC、AMS二量体、クミルフエーノー
ルおよびクミルフエニルエーテルを当量基準で一
緒に加え、そして“生成したフエノールの1モル
当りの生成したカルビノールの当量”として報告
した。アセトフエノンは、その生成がDMPCの
中介を含まないので、別に報告した。実験は種々
の温度において反復し、そして結果を表中に要
約する。表のデータから明らかなように、
CHP分解の温度が増加するにつれて、生成され
るカルビノール相当物およびアセトフエノンの量
も増加する。これらの副生物によるフエノールの
収量の損失は90℃において0.7モル%であり、そ
してより高い温度において非常に有意となる。 DMPCも初めに存在するとき、表に示す
CHPからのカルビノール相当物はDMPCからの
カルビノール相当物に加えられることを認識すべ
きである。
【表】
初めに0.5重量%の水と100ppmの硫酸を含有する
フエノール/アセトン/クメン溶液中において。 実施例6〜8:DMPCの脱水 6重量%のDMPC、15重量%のクメンおよび
50ppmの硫酸と等モル量のフエノールおよびアセト
ンから構成された残部とを含有する原料溶液を、
いく本か融点細管の間に分配し、それらを引き続
いて密閉し、かきまぜた油浴中で種々の時間加熱
した。次いで管を氷浴中への浸漬により急速に冷
却し、そして内容物をガスクロマトグラフイーに
より分析した。生成したAMSの量は時間ととも
に最大収率まで増加し、次いでAMS二量体とク
ミルフエノールの生成量が増加するにつれて、減
少した。表に、各温度において得られた最大
AMS収率、ならびにその収率に到達するために
要した加熱時間を記載する。表のデータから明
らかなように、AMSの最良の収率は90℃以上の
温度、たとえば、120℃および130℃の温度におい
て得られた。
フエノール/アセトン/クメン溶液中において。 実施例6〜8:DMPCの脱水 6重量%のDMPC、15重量%のクメンおよび
50ppmの硫酸と等モル量のフエノールおよびアセト
ンから構成された残部とを含有する原料溶液を、
いく本か融点細管の間に分配し、それらを引き続
いて密閉し、かきまぜた油浴中で種々の時間加熱
した。次いで管を氷浴中への浸漬により急速に冷
却し、そして内容物をガスクロマトグラフイーに
より分析した。生成したAMSの量は時間ととも
に最大収率まで増加し、次いでAMS二量体とク
ミルフエノールの生成量が増加するにつれて、減
少した。表に、各温度において得られた最大
AMS収率、ならびにその収率に到達するために
要した加熱時間を記載する。表のデータから明
らかなように、AMSの最良の収率は90℃以上の
温度、たとえば、120℃および130℃の温度におい
て得られた。
【表】
ール/アセトン/クメン中にお
いて。
実施例1〜8を一緒に考察すると、明らかなよ
うに、CHPとカルビノールとの所定の混合物に
ついて、CHPからフエノールおよびカルビノー
ルからAMSへの最高の収率は単一温度において
得ることはできない。なぜならば、第1の転化は
90℃以下の温度において最良の収率を与えるが、
これに対して第2の転化は90℃より高い温度にお
いて最良の収率を与えるからである。 実施例9〜12:工業用CHPの酸触媒分解 3.2重量%のカルビノールおよび0.4重量%のア
セトフエノンをも含有し、残部がクメンである、
工業用CHP、83重量%を50℃に維持されたかき
まぜた容器中に送入した。同時に、フエノール中
の硫酸の1%溶液を前記容器に、反応混合物中に
55ppmの硫酸の濃度を維持するために十分な速度
で、送入した。反応生成物を容器から連続的に抜
き出して、容器内の混合物の量を一定に維持し
た。容器内の反応混合物の滞留時間は17分であつ
た。2時間連続的に実施した後、反応生成物をガ
スクロマトグラフイーによつて分析し、そして1
%のCHP、0.4%のアセトフエノンおよび3.4%の
合計のカルビノール相当物を含有することがわか
つた。カルビノール相当物はDMPCとして報告
したDMPCの反応により生成しうるすべての生
成物の合計(重量%)として定義される。カルビ
ノール相当物は次の成分から構成されていた(合
計のカルビノール相当物の当量%):AMS18.0、
DMPC15.8、AMS二量体10.0、DCP46.5、クミル
フエーノール9.5、クミルフエニルエーテル0.7。 他の実施例を表に要約する。 これらの実施例が示すように、CHPの有意の
量が未反応のままにとどまるようなおだやかな条
件下で、CHPを分解すると、DMPCはDCPへ実
質的に転化する。他方において、分解条件が非常
にわずかのCHPが未反応で残るようなものであ
るとき、有意な量のDCPは生成しない。こうし
て、比較例12において、0.1重量%のCHPが反応
生成物中に残り、DMPC透導生成物のわずかに
6.0モル%はDCPであり、そのうえ、DMPCの大
部分はAMS二量体とクミル/フエノールにこの
比較例において転化された。
いて。
実施例1〜8を一緒に考察すると、明らかなよ
うに、CHPとカルビノールとの所定の混合物に
ついて、CHPからフエノールおよびカルビノー
ルからAMSへの最高の収率は単一温度において
得ることはできない。なぜならば、第1の転化は
90℃以下の温度において最良の収率を与えるが、
これに対して第2の転化は90℃より高い温度にお
いて最良の収率を与えるからである。 実施例9〜12:工業用CHPの酸触媒分解 3.2重量%のカルビノールおよび0.4重量%のア
セトフエノンをも含有し、残部がクメンである、
工業用CHP、83重量%を50℃に維持されたかき
まぜた容器中に送入した。同時に、フエノール中
の硫酸の1%溶液を前記容器に、反応混合物中に
55ppmの硫酸の濃度を維持するために十分な速度
で、送入した。反応生成物を容器から連続的に抜
き出して、容器内の混合物の量を一定に維持し
た。容器内の反応混合物の滞留時間は17分であつ
た。2時間連続的に実施した後、反応生成物をガ
スクロマトグラフイーによつて分析し、そして1
%のCHP、0.4%のアセトフエノンおよび3.4%の
合計のカルビノール相当物を含有することがわか
つた。カルビノール相当物はDMPCとして報告
したDMPCの反応により生成しうるすべての生
成物の合計(重量%)として定義される。カルビ
ノール相当物は次の成分から構成されていた(合
計のカルビノール相当物の当量%):AMS18.0、
DMPC15.8、AMS二量体10.0、DCP46.5、クミル
フエーノール9.5、クミルフエニルエーテル0.7。 他の実施例を表に要約する。 これらの実施例が示すように、CHPの有意の
量が未反応のままにとどまるようなおだやかな条
件下で、CHPを分解すると、DMPCはDCPへ実
質的に転化する。他方において、分解条件が非常
にわずかのCHPが未反応で残るようなものであ
るとき、有意な量のDCPは生成しない。こうし
て、比較例12において、0.1重量%のCHPが反応
生成物中に残り、DMPC透導生成物のわずかに
6.0モル%はDCPであり、そのうえ、DMPCの大
部分はAMS二量体とクミル/フエノールにこの
比較例において転化された。
【表】
実施例13〜17:DCPの酸触媒分解
6重量%のDCP、15重量%のクメン、1重量
%の水および50ppmの硫酸を含有し、残部が等モル
量のフエノールとアセトンから構成された原料溶
液をいく本かの融点細管の間に分配し、引き続い
てそれらを密閉し、かきまぜた油浴中で種々の時
間加熱した。次いで管を氷浴中の浸漬により急冷
し、そして内容物をガスクロマトグラフイーによ
り分析した。AMSの生成量は時間とともに最高
収率まで増加し、次いでAMS二量体とクミルフ
エノールの生成量が増加するにつれて、減少し
た。表に、各温度において得られた最高の
AMSの収率と、その収率に到達するのに要した
加熱時間を記載する。表のデータから明らかな
ように、AMSの最良の収率は100℃以上の温度、
たとえば、120〜150℃において得られる。
%の水および50ppmの硫酸を含有し、残部が等モル
量のフエノールとアセトンから構成された原料溶
液をいく本かの融点細管の間に分配し、引き続い
てそれらを密閉し、かきまぜた油浴中で種々の時
間加熱した。次いで管を氷浴中の浸漬により急冷
し、そして内容物をガスクロマトグラフイーによ
り分析した。AMSの生成量は時間とともに最高
収率まで増加し、次いでAMS二量体とクミルフ
エノールの生成量が増加するにつれて、減少し
た。表に、各温度において得られた最高の
AMSの収率と、その収率に到達するのに要した
加熱時間を記載する。表のデータから明らかな
ように、AMSの最良の収率は100℃以上の温度、
たとえば、120〜150℃において得られる。
【表】
実施例 18
3.4重量%のDMPC、0.4重量%のアセトフエノ
ンおよび0.3重量%のDCPをも含有する工業用83
重量%のCHPを、2ml/分の速度で32mlのホー
ルドアツプ容量のかきまぜたガラス容器へ送入し
た。0.49重量%の硫酸水溶液を、この容器に0.02
ml/分の速度でまた送入した。こうして生成した
反応混合物は1%の加えた水と49ppmの硫酸を含有
し、滞留時間は16分であつた。容器内の温度は75
℃に維持した。反応器からの流出液は2.7重量%
のCHP、0.72%のDMPC、0.4重量%のアセトフ
エノン、4.2重量%のDCP、0.47重量%のAMSお
よび少量のクミルフエニルエーテル、AMS二量
体およびクミルフエノールを含有した。反応器か
らの流出液を、75℃の浴中に浸漬した長さ150cm
のコイル状ポリテトラフルオロエチレン管に通し
て供給した。滞留時間は2.6分であつた。この管
からの流出液は0.14%のCHPを含有し、他の成分
は比較的未変化のままであつた。 次に、この管の流出液を、130℃の浴中に浸漬
した内径2.2mmのコイル状ステンレス鋼管に通し
て供給した。滞留時間は1.5分であつた。流出液
を、冷水中に浸漬した内径2.2mmのコイル状ステ
ンレス鋼管に通して、冷却した。最終生成物は
2.64重量%のAMS、0.4重量%のアセトフエノン、
0.23重量%のDMPC、0.1重量%のDCP、0.16重
量%のAMS二量体および0.33重量%のクミルフ
エノールを含有し、残部の他の成分は、ガスクロ
マトグラフイーにより分析すると、フエノール、
アセトンおよびクメンであつた。最終生成物の
100gを110℃および2.67KPa(20mmHg)において
短かい通路で蒸留すると、1.60gの残留物が得ら
れた。 実施例19 (比較) 実施例18の実験を、次のように変更し、反復し
た。すなわち、水を反応器に加えず、ポリテトラ
ルオロエチレン管を25cmに短かくし、室温に維持
し、内径2.2mmのステンレス鋼管中の滞留時間は
1分あり、そして温度は115℃であつた。かきま
ぜた反応器の流出液は0.10重量%のCHP、0.4重
量%のアセトフエノン、0.34重量%のDMPC、
1.43重量%のAMS、0.91重量%のDCP、0.51重量
%のAMS二量体および0.4重量%のクミルフエノ
ールを含有した。最終生成物は2.02重量%の
AMS、0.4重量%のアセトフエノン、0.16重量%
のDMPC、0.60重量%のAMS二量体および0.78
重量%のクミルフエノールを含有し、残りの成分
は、ガスクロマトグラフイーにより分析すると、
フエノール、アセトンおよびクメンであつた。最
終生成物の100gを110℃および2.67KPaで短かい
通路で蒸留すると、2.63gの残留物が得られた。 CHP分解混合物のガスクロマトグラフ分析 80〜100メツシユの高性能クロモソーブ
(Chromosorb)W上に3%のQF−1および3%
のOV−17を詰めた、2フイート(61cm)×内径
2mmのパイレツクスカラムを用いた。カラムの充
填はアプライド・サイエンス・ラボラトリーズ・
インコーポレーテツドから得た。カラムを50℃で
1分間保持し、次いで5℃/分で180℃で加熱し、
180℃に3分間保持した。注入温度は150℃であつ
た。ヘリウムをキヤリヤーガスとして40ml/分で
使用した。溶出時間は、次のとおりであつた
(分):クメン、1.6;AMS、2.3;フエノール、3
〜5;DMPC、5.2;アセトフエノン、5.7;
CHP、7.6;ヘキサメチルベンゼン(内部標準)
11.9;クミルフエニルエーテル、16.1;AMS二量
体、17.6,18.6,19.5および20.2に相当する0.05/
0.20/1.00/0.23に等しい面積比の4つのピー
ク;DCP、20.2;クミルフエノール、22.6。DCP
の量の決定において、DCPと最終の二量体ピー
クのオーバーラツプのため、AMS二量体のDCP
のピークへの寄与について補正を適用した。
DCPの定量は0.1重量%以下のDCPまできわめて
信頼性があつた。
ンおよび0.3重量%のDCPをも含有する工業用83
重量%のCHPを、2ml/分の速度で32mlのホー
ルドアツプ容量のかきまぜたガラス容器へ送入し
た。0.49重量%の硫酸水溶液を、この容器に0.02
ml/分の速度でまた送入した。こうして生成した
反応混合物は1%の加えた水と49ppmの硫酸を含有
し、滞留時間は16分であつた。容器内の温度は75
℃に維持した。反応器からの流出液は2.7重量%
のCHP、0.72%のDMPC、0.4重量%のアセトフ
エノン、4.2重量%のDCP、0.47重量%のAMSお
よび少量のクミルフエニルエーテル、AMS二量
体およびクミルフエノールを含有した。反応器か
らの流出液を、75℃の浴中に浸漬した長さ150cm
のコイル状ポリテトラフルオロエチレン管に通し
て供給した。滞留時間は2.6分であつた。この管
からの流出液は0.14%のCHPを含有し、他の成分
は比較的未変化のままであつた。 次に、この管の流出液を、130℃の浴中に浸漬
した内径2.2mmのコイル状ステンレス鋼管に通し
て供給した。滞留時間は1.5分であつた。流出液
を、冷水中に浸漬した内径2.2mmのコイル状ステ
ンレス鋼管に通して、冷却した。最終生成物は
2.64重量%のAMS、0.4重量%のアセトフエノン、
0.23重量%のDMPC、0.1重量%のDCP、0.16重
量%のAMS二量体および0.33重量%のクミルフ
エノールを含有し、残部の他の成分は、ガスクロ
マトグラフイーにより分析すると、フエノール、
アセトンおよびクメンであつた。最終生成物の
100gを110℃および2.67KPa(20mmHg)において
短かい通路で蒸留すると、1.60gの残留物が得ら
れた。 実施例19 (比較) 実施例18の実験を、次のように変更し、反復し
た。すなわち、水を反応器に加えず、ポリテトラ
ルオロエチレン管を25cmに短かくし、室温に維持
し、内径2.2mmのステンレス鋼管中の滞留時間は
1分あり、そして温度は115℃であつた。かきま
ぜた反応器の流出液は0.10重量%のCHP、0.4重
量%のアセトフエノン、0.34重量%のDMPC、
1.43重量%のAMS、0.91重量%のDCP、0.51重量
%のAMS二量体および0.4重量%のクミルフエノ
ールを含有した。最終生成物は2.02重量%の
AMS、0.4重量%のアセトフエノン、0.16重量%
のDMPC、0.60重量%のAMS二量体および0.78
重量%のクミルフエノールを含有し、残りの成分
は、ガスクロマトグラフイーにより分析すると、
フエノール、アセトンおよびクメンであつた。最
終生成物の100gを110℃および2.67KPaで短かい
通路で蒸留すると、2.63gの残留物が得られた。 CHP分解混合物のガスクロマトグラフ分析 80〜100メツシユの高性能クロモソーブ
(Chromosorb)W上に3%のQF−1および3%
のOV−17を詰めた、2フイート(61cm)×内径
2mmのパイレツクスカラムを用いた。カラムの充
填はアプライド・サイエンス・ラボラトリーズ・
インコーポレーテツドから得た。カラムを50℃で
1分間保持し、次いで5℃/分で180℃で加熱し、
180℃に3分間保持した。注入温度は150℃であつ
た。ヘリウムをキヤリヤーガスとして40ml/分で
使用した。溶出時間は、次のとおりであつた
(分):クメン、1.6;AMS、2.3;フエノール、3
〜5;DMPC、5.2;アセトフエノン、5.7;
CHP、7.6;ヘキサメチルベンゼン(内部標準)
11.9;クミルフエニルエーテル、16.1;AMS二量
体、17.6,18.6,19.5および20.2に相当する0.05/
0.20/1.00/0.23に等しい面積比の4つのピー
ク;DCP、20.2;クミルフエノール、22.6。DCP
の量の決定において、DCPと最終の二量体ピー
クのオーバーラツプのため、AMS二量体のDCP
のピークへの寄与について補正を適用した。
DCPの定量は0.1重量%以下のDCPまできわめて
信頼性があつた。
第1図は、本発明において用いる反応装置の略
図である。第2図は、DCPの初期のモル%およ
びAMSの収率と反応時間との関係を示すグラフ
である。 1……逆混合反応器、2,3,4……入口、5
……冷却器、6……管、7……加熱器、8……パ
イプ、8A……入口、8B……中間点、8C……
出口、9……冷却器、10……陰イオン交換樹脂
床。
図である。第2図は、DCPの初期のモル%およ
びAMSの収率と反応時間との関係を示すグラフ
である。 1……逆混合反応器、2,3,4……入口、5
……冷却器、6……管、7……加熱器、8……パ
イプ、8A……入口、8B……中間点、8C……
出口、9……冷却器、10……陰イオン交換樹脂
床。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 a クメンヒドロペルオキシド(CHP)と
ジメチルフエニルカルビノール(DMPC)と
を含有するクメン酸化生成物混合物を酸触媒
と、逆混合反応器内で、反応混合物に対して
0.4〜4.5重量%の水の存在下に、50℃〜90℃の
温度において、逆混合反応混合物のCHP濃度
を0.5〜5.0重量%の間に低下させ、かつメタン
酸化生成物中のDMPCの少なくとも40%をジ
クミルペルオキシド(DCP)に変えるのに十
分な時間混合し、 b 逆混合反応混合物を50℃〜90℃においてプラ
グフローの条件下にCHP濃度が0.4%よりも大
きくない第二混合物を生成させるのに十分な時
間反応させ、そして c この第2反応混合物を120〜150℃の温度にお
いてプラグフローの条件下にDCPの少なくと
も90%をα−メチルスチレン(AMS)、フエノ
ールおよびアセトンに変えるのに十分な時間反
応させる、 工程からなることを特徴とするクメンヒドロペ
ルオキシド(CHP)とジメチルフエニルカルビ
ノール(DMPC)とを有するクメン酸化生成物
混合物を副成物の生成を低下させつつ分解してフ
エノール、アセトンおよびα−メチルスチレン
(AMS)を生成させる方法。 2 逆混合反応混合物は0.8〜1.5%の水と30〜
100ppmの二酸化イオウまたは硫酸を含有し、そし
てその温度は60〜80℃である特許請求の範囲第1
項記載の方法。 3 工程bからの生成物を工程cの温度に30秒以
内で加熱し、次いでその温度に少なくとも30秒間
さらに維持する特許請求の範囲第1項記載の方
法。 4 b前記工程cの間DCPの濃度を測定し、そ
して第2混合物中のDCPの0.5〜5%が未転化の
ままであるとき、反応混合物を100℃以下に冷却
して反応を停止する、 工程をさらに含む特許請求の範囲第1項記載の方
法。 5 a フエノール、アセトン、クメンおよびジ
クミルペルオキシドからなる第1混合物を、
120℃〜150℃の温度にプラグフローの条件のも
とに加熱し、 b ジクミルペルオキシドの濃度を測定し、 c ジクミルペルオキシドの濃度が前記第1混合
物のジクミルペルオキシドの濃度の0.5〜5.0%
の間であるとき、反応物を100℃以下に冷却し
て反応を停止し、α−メチルスチレンからの副
生物の生成を減少させる、 工程からなることを特徴とするフエノール−アセ
トン−クメン溶液中でα−メチルスチレンを製造
する方法。 6 前記測定工程bは反応物の分取既知少量をガ
スクロマトグラフイーにより分析し、そしてジク
ミルペルオキシドのピークの面積を測定すること
からなる特許請求の範囲第5項記載の方法。
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| US276233 | 1981-06-22 | ||
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| JPH0251408B2 true JPH0251408B2 (ja) | 1990-11-07 |
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